CN106977057A - 一种用于治理屠宰废水的资源化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于治理屠宰废水的资源化系统。本发明先将屠宰废水经废水入口进入基质区后，通过内部基质填料对屠宰废水固体颗粒进行过滤，并对屠宰废水中的物质进行预处理，随后将基质填料用作肥料使用，预处理后的屠宰废水经不锈钢过滤网口进入生态区进行深度处理，深度处理后的屠宰废水经闸门进入沉石区内，利用沉石填料对深度处理后的屠宰废水进行吸附，并用抽风机将进入的风通过分风箱进入喷风管，对沉石区进行鼓风，进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口排出，沉石区内的沉石填料用作营养土基料。本发明资源化系统对屠宰废水具有较好的处理效果，处理效率高，同时能将屠宰废水中的营养物质充分利用。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于治理屠宰废水的资源化系统。
背景技术
随着肉类加工行业的迅猛发展，工业废水中屠宰及肉类加工废水所占的比例逐年上升，屠宰污水来自屠宰前的冲洗水，屠宰后肉和内脏的清洗水和屠宰设备及车间地面冲洗水。该污水具有水质水量变化大，宰杀量和生产废水随季节变化幅度大，有机物含量高，可生化性好，固体悬浮物含量高，废水中并含有大量的血废、油脂、毛、肉屑、内脏杂物未消化食物，粪便等废物并带血红色的血腥味，屠宰污水中有部分生活污水排入。废水中含有COD、BOD、SS及肠胃病菌等多种污染因子，不经处理直接排放，会对生态环境造成极大的负面影响。
屠宰废水应用物理化学法和生物法进行水处理，物理化学法有混凝法和氧化法。混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，该法主要去除对象为水中的胶体类不溶性物质，对水中溶解性物质去除效果较差。混凝剂多半以铝盐和铁盐为主，其中以碱式氯化铝（PAC）的吸附架桥性能较好，以硫酸亚铁（FeSO4）的价格最低，但运行费用较高、产生的泥渣量大且污泥处置困难，同时对废水中溶解性有机污染物去除率不高。氧化法常见方法有臭氧氧化法、湿式氧化法、药剂氧化法（芬顿法、次氯、二氧化氯等），主要针对有毒有害类，可生化性差，微生物难降解，对生物有很强抑制性，且常规处理手段不能削减的污染物，氧化效果较好，但电耗较高，大规模应用有一定困难。目前生物法主要以好氧生物处理法为主，包括活性污泥法、生物接触氧化法等。活性污泥法是因好氧微生物繁殖而形成的污泥絮状物，其上栖息的菌胶团具有很强的吸附和氧化有机物的能力，是污水生物处理的主要方法。生物接触氧化法，又称浸没式生物滤池，属于浸没式生物膜法，是介于活性污泥法和生物滤池之间的一种膜工艺，以附着在生物膜上的载体为主体，底部曝气对污水进行充氧，以保证污水与填料充分接触，充分的曝气形成的冲刷作用会造成膜脱落，促使新的生物膜生长。但由于废水中成分复杂，直接采用好氧等生物处理，效果不佳，消耗时间长，处理效率低，且屠宰废水中含有丰富的营养物质，不能被充分利用，而造成资源浪费。
因此，研究开发一种对水中溶解性物质去除效果好、消耗时间短、处理效率高的，且能对水中丰富的营养物质进行充分利用的屠宰废水处理方法具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对屠宰废水中由于成分复杂，直接采用生物处理，效果不佳，处理效率低，同时屠宰废水中含有丰富的营养物质，不能被充分利用，而造成资源浪费的弊端，提供了一种用于治理屠宰废水的资源化系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区、生态区和沉石区构成，所述屠宰废水经过基质区上部的废水入口进入基质区后，通过基质区内部的基质填料对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区底部的不锈钢过滤网口进入生态区进行生态处理，处理7～10天，利用生态区上方的植物的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区右侧的闸门进入沉石区内，利用沉石区中的沉石填料对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区底部外侧设置的抽风机，将外部的风通过抽风机抽入，并经与抽风机相连接的分风箱进入喷风管，喷风管与分风箱相连接，对沉石区进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区内的沉石填料用作营养土基料。
优选的，所述基质填料的制备方法：
（1）取水稻秸秆放入粉碎机中进行粉碎，对粉碎物过50目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒放入压机中，以20MPa挤压10～15min，随后把挤压物放入管式炭化炉中，设定温度为400～430℃，炭化3～5h，收集炭化物；
（2）按质量比8:3:2～8:5:2，取上述炭化物、菜籽饼及小麦秸秆放入秸秆粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛物，即可得基质填料。
优选的，所述生态区的构建步骤为：
（1）在生态区底部左侧与不锈钢过滤网口连接处，设置入口斜坡，坡度为25°～30°，在生态区底部右侧与闸门连接处，设置出口斜坡，坡度为15°～25°；
（2）在上述坡度设置完成后，在生态区底部上方20～25cm出设置一层100目不锈钢网，在100目不锈钢网上铺设一层田园土，田园土铺设厚度为25～30cm；
（3）在上述田园土铺设后，按每平方米15～20株植物，将植物移至田园土内进行种植，即可完成生态区的构建。
优选的，所述植物为花期的大豆、香根草、草莓及凤仙中的任意一种。
优选的，所述沉石填料为按质量比4:3:1，取蛭石、河卵石及长石放入粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛颗粒，即可得沉石填料。
优选的，所述喷风管在沉石区内呈等间距分布，间距为50～60cm，喷风管的高度与沉石区高度相等。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明利用基质区的基质填料过滤，去除屠宰废水中的大颗粒，防止发颗粒物质进入生态区，对生态区内植物的根部进行破坏，同时过滤下来的大颗粒内部含有丰富的有机质、氮等营养物质，协同基质填料吸附的有机质、氮等用作肥料；
（2）本发明通过生态区的植物对过滤后的屠宰废水中的金属离子及有害物进行进一步去除，消除金属离子及有害物对沉石区内部填料的影响，防止沉石区内的沉石填料吸附金属离子或者有害，避免作为营养土基料产生不良影响；
（3）本发明通过蛭石对水进行吸附滞留，达到更好的吸附及去除效果，利用天然河卵石增加水的自净化能力，添加长石对屠宰废水进行杀菌处理；
（4）本发明资源化系统中的基质填料用作肥料使用，它的氮含量为4.8～6.2％，磷含量为5.0～7.6％，钾含量为3.6～4.9％，能增加土壤有机物含量；
（5）本发明资源化系统中的用作营养土基料，具有良好的保肥性、持水性和透气性，养分持续释放可达3～4个月。
附图说明
图1为本发明用于治理屠宰废水的资源化系统的构造示意图。
其中，1、基质区；2、生态区；3、沉石区；4、废水入口；5、基质填料；6、不锈钢过滤网口；7、100目不锈钢网；8、植物；9、闸门；10、抽风机；11、分风箱；12、排水口；13、喷风管；14、沉石填料。
具体实施方式
构建生态区：在生态区底部左侧与不锈钢过滤网口连接处，设置入口斜坡，坡度为25°～30°，在生态区底部右侧与闸门连接处，设置出口斜坡，坡度为15°～25°；再在坡度设置完成后，在生态区底部上方20～25cm出设置一层100目不锈钢网，在100目不锈钢网上铺设一层田园土，田园土铺设厚度为25～30cm；最后在田园土铺设后，按每平方米15～20株植物，将植物移至田园土内进行种植，即可完成生态区的构建。
所述植物为花期的大豆、香根草、草莓及凤仙中的任意一种。
基质填料的制备：取水稻秸秆放入粉碎机中进行粉碎，对粉碎物过50目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒放入压机中，以20MPa挤压10～15min，随后把挤压物放入管式炭化炉中，设定温度为400～430℃，炭化3～5h，收集炭化物；按质量比8:3:2～8:5:2，取上述炭化物、菜籽饼及小麦秸秆放入秸秆粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛物，即可得基质填料。
沉石填料的制备：按质量比4:3:1，取蛭石、河卵石及长石放入粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛颗粒，即可得沉石填料。
如图1所示一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区1、生态区2和沉石区3构成，所述屠宰废水经过基质区1上部的废水入口4进入基质区后，通过基质区1内部的基质填料5对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料5用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区1底部的不锈钢过滤网口6进入生态区2进行生态处理，处理7～10天，利用生态区2上方的植物8的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区2右侧的闸门9进入沉石区3内，利用沉石区3中的沉石填料14对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区3底部外侧设置的抽风机10，将外部的风通过抽风机10抽入，并经与抽风机10相连接的分风箱11进入喷风管13，喷风管13与分风箱11相连接，对沉石区3进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口12进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区3内的沉石填料14用作营养土基料。
实例1
本发明构建了生态区、制备了基质填料和沉石填料，屠宰废水依次经过基质区1、生态区2和沉石区3处理。
本发明处理过程如图1所示一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区1、生态区2和沉石区3构成，所述屠宰废水经过基质区1上部的废水入口4进入基质区后，通过基质区1内部的基质填料5对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料5用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区1底部的不锈钢过滤网口6进入生态区2进行生态处理，处理7天，利用生态区2上方的花期的大豆8的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区2右侧的闸门9进入沉石区3内，利用沉石区3中的沉石填料14对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区3底部外侧设置的抽风机10，将外部的风通过抽风机10抽入，并经与抽风机10相连接的分风箱11进入喷风管13，喷风管13与分风箱11相连接，对沉石区3进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口12进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区3内的沉石填料14用作营养土基料。
本实例中资源化系统中的基质填料用作肥料，肥料的氮含量为4.8％，磷含量为5.0％，钾含量为3.6％。
本实例中资源化系统中的的沉石填料用作营养土基料，营养土基料的氮含量为6.3g/kg，磷含量为3.8g/kg，钾含量为2.7g/kg。
表一：
| 屠宰废水 | COD（mg/L） | BOD（mg/L） | SS（mg/L） |
| 进水水质 | 950 | 550 | 850 |
| 出水水质 | 45 | 15 | 17 |
实例2
本发明构建了生态区、制备了基质填料和沉石填料，屠宰废水依次经过基质区1、生态区2和沉石区3处理。
本发明处理过程如图1所示一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区1、生态区2和沉石区3构成，所述屠宰废水经过基质区1上部的废水入口4进入基质区后，通过基质区1内部的基质填料5对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料5用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区1底部的不锈钢过滤网口6进入生态区2进行生态处理，处理8天，利用生态区2上方的花期的香根草8的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区2右侧的闸门9进入沉石区3内，利用沉石区3中的沉石填料14对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区3底部外侧设置的抽风机10，将外部的风通过抽风机10抽入，并经与抽风机10相连接的分风箱11进入喷风管13，喷风管13与分风箱11相连接，对沉石区3进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口12进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区3内的沉石填料14用作营养土基料。
本实例中资源化系统中的基质填料用作肥料，肥料的氮含量为5.5％，磷含量为6.3％，钾含量为4.2％。
本实例中资源化系统中的的沉石填料用作营养土基料，营养土基料的氮含量为6.7g/kg，磷含量为4.1g/kg，钾含量为3.2g/kg。
表二：
| 屠宰废水 | COD（mg/L） | BOD（mg/L） | SS（mg/L） |
| 进水水质 | 1700 | 900 | 970 |
| 出水水质 | 48 | 17 | 20 |
实例3
本发明构建了生态区、制备了基质填料和沉石填料，屠宰废水依次经过基质区1、生态区2和沉石区3处理。
本发明处理过程如图1所示一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区1、生态区2和沉石区3构成，所述屠宰废水经过基质区1上部的废水入口4进入基质区后，通过基质区1内部的基质填料5对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料5用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区1底部的不锈钢过滤网口6进入生态区2进行生态处理，处理10天，利用生态区2上方的花期的草莓8的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区2右侧的闸门9进入沉石区3内，利用沉石区3中的沉石填料14对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区3底部外侧设置的抽风机10，将外部的风通过抽风机10抽入，并经与抽风机10相连接的分风箱11进入喷风管13，喷风管13与分风箱11相连接，对沉石区3进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口12进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区3内的沉石填料14用作营养土基料。
本实例中资源化系统中的基质填料用作肥料，肥料的氮含量为6.2％，磷含量为7.6％，钾含量为4.9％。
本实例中资源化系统中的的沉石填料用作营养土基料，营养土基料的氮含量为7.0g/kg，磷含量为4.5g/kg，钾含量为3.6g/kg。
表三：
| 屠宰废水 | COD（mg/L） | BOD（mg/L） | SS（mg/L） |
| 进水水质 | 2300 | 1250 | 1100 |
| 出水水质 | 50 | 18 | 22 |
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于治理屠宰废水的资源化系统，由基质区（1）、生态区（2）和沉石区（3）构成，其特征在于：所述屠宰废水经过基质区（1）上部的废水入口（4）进入基质区后，通过基质区（1）内部的基质填料（5）对屠宰废水固体颗粒进行过滤，以及对屠宰废水中的物质进行预处理，在对屠宰废水预处理完成后，将基质填料（5）用作肥料使用，预处理后的屠宰废水通过基质区（1）底部的不锈钢过滤网口（6）进入生态区（2）进行生态处理，处理7～10天，利用生态区（2）上方的植物（8）的根部对预处理后屠宰废水内部的物质进行吸收利用，生态处理后的屠宰废水通过生态区（2）右侧的闸门（9）进入沉石区（3）内，利用沉石区（3）中的沉石填料（14）对生态处理后的屠宰废水进行吸附，同时通过沉石区（3）底部外侧设置的抽风机（10），将外部的风通过抽风机（10）抽入，并经与抽风机（10）相连接的分风箱（11）进入喷风管（13），喷风管（13）与分风箱（11）相连接，对沉石区（3）进行鼓风，对生态处理后的屠宰废水进行好氧处理，处理后的屠宰废水通过排水口（12）进行排出，在屠宰废水排出后，收集沉石区（3）内的沉石填料（14）用作营养土基料。
2.根据权利要求1所述的一种用于治理屠宰废水的资源化系统，其特征在于：所述基质填料的制备方法：
（1）取水稻秸秆放入粉碎机中进行粉碎，对粉碎物过50目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒放入压机中，以20MPa挤压10～15min，随后把挤压物放入管式炭化炉中，设定温度为400～430℃，炭化3～5h，收集炭化物；
（2）按质量比8:3:2～8:5:2，取上述炭化物、菜籽饼及小麦秸秆放入秸秆粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛物，即可得基质填料。
3.根据权利要求1所述的一种用于治理屠宰废水的资源化系统，其特征在于：所述生态区的构建步骤为：
（1）在生态区底部左侧与不锈钢过滤网口连接处，设置入口斜坡，坡度为25°～30°，在生态区底部右侧与闸门连接处，设置出口斜坡，坡度为15°～25°；
（2）在上述坡度设置完成后，在生态区底部上方20～25cm出设置一层100目不锈钢网，在100目不锈钢网上铺设一层田园土，田园土铺设厚度为25～30cm；
（3）在上述田园土铺设后，按每平方米15～20株植物，将植物移至田园土内进行种植，即可完成生态区的构建。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于治理屠宰废水的资源化系统，其特征在于：所述植物为花期的大豆、香根草、草莓及凤仙中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于治理屠宰废水的资源化系统，其特征在于：所述沉石填料为按质量比4:3:1，取蛭石、河卵石及长石放入粉碎机中进行粉碎，过30目筛，收集过筛颗粒，即可得沉石填料。
6.根据权利要求1所述的一种用于治理屠宰废水的资源化系统，其特征在于：所述喷风管（13）在沉石区（3）内呈等间距分布，间距为50～60cm，喷风管的高度与沉石区（3）高度相等。
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